. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
  English

Germany

Poland

Russia
Programovatelný časový spínač
26. února 2011 - 8:00 | Pandatron | Programovatelný časový spínač | Komentářů: 4   verze pro tisk

Programovatelný časový spínač

Digitální programovatelný časový spínač s mikrokontrolérem PIC nalezne své uplatnění v řadě míst, kde je potřeba ohlídat čas. Tedy například při výrobě desek s plošnými spoji a jiných technologických procesech.

Digitální časové spínače se nejčastěji používají pro kontrolu provozu elektrických zařízení, na základě naprogramovaného časového plánu. Tento projekt popisuje programovatelný digitální časový spínač, založený na mikrokontroléru PIC16F628A, který umožňuje naprogramování celého rozvrhu zapnutí a vypnutí připojeného elektrospotřebiče. Spotřebič je spínán pomocí silového relé, takže umožňuje přímé spínání i 230V.


Obr. 1: Prototyp programovatelného časového spínače

Výhodou uvedené konstrukce je rovněž skutečnost, že časovač umožňuje nastavení i mimo předdefinovaný časový plán, aniž by se musel jakkoliv měnit. To znamená, že je možné připojený spotřebič zapnout kdykoliv chceme a na jak dlouho chcete. Maximální interval, který lze pro zapnutí a vypnutí provozu nastavit, je 99 hodin a 59 minut.

Uživatelské rozhraní časovače je řešené pomocí znakového LCD displeje (16x2 znaků) a čtyř tlačítek.

Schéma zapojení
Schéma programovatelného časového spínače je na obr. 2.


Obr. 2: Schéma zapojení

Základem časového spínače je naprogramovaný 8-bitový mikrokontrolér PIC16F628A (IO1) od firmy Microchip, který je taktován krystalem X1 o frekvenci 4 MHz. Jelikož je veškerá funkce zařízení řízena jeho programem, je v okolí mikrokontroléru potřeba jen minimum dalších prvků.

Uživatelský vstup zajišťují čtyři ovládací tlačítka Tl1 – Tl4, která jsou připojená k pinům RA2, RA3, RA4 a RB0 obvodu IO1. Funkce těchto tlačítek je popsána níže. Naproti tomu výstup informací je pro uživatele zajištěn dvouřádkovým znakovým LCD displejem DIS1. Na jeho typu prakticky nezáleží, pouze musí být vybaven řadičem kompatibilním s HD44780. Ten je z důvodu úspory I/O pinů mikrokontroléru provozován v tzv. 4-bitovém režimu, což od mikrokontroléru vyžaduje pouze 6 ovládacích pinů. Na displeji se pak při provozu zobrazují informace o nastaveném časovém plánu, stav zařízení, ovládací menu a samozřejmě také aktuální čas.

Silový výstup je vyřešen 5V relé Re1, které je přes tranzistor T1 připojené k pinu RB3 řídicího mikrokontroléru. Piezoelektrický prvek Rep1 slouží ke zvukové informaci obsluhy o sepnutí a rozepnutí výstupního kontaktu.

Napájení je z důvodu použitého mikrokontroléru stabilizováno obvodu 7805 (IO2) na hodnotu +5 V. Vstupní napětí, které je například ze síťového adaptéru přivedené na konektor J1, může být v rozmezí cca. 7 až 15 V.

Program
Program pro mikrokontrolér, který je napsaný v prostředí MicroC, je volně ke stažení. Na stránkách autora konstrukce, nebo pod článkem, jsou ke stažení zdrojové kódy i zkompilovaný hex.


Obr. 3: Konfigurace programovatelného časového spínače

Ovládání časovače
Časový spínač se ovládá pomocí čtyř tlačítek, jejichž funkce je následující:

  • ON/OFF TIME: Tlačítkem je možné ovládat připojené zařízení i mimo nastavený program. Po prvním zapnutí je zařízení vytnuté a tlačítkem je možné jej kdykoliv jedním stiskem zapnout, a nebo opět vypnout. Aktuální stav je zobrazen na dipleji.
  • SELECT: Volba mezi časem zapnutí a vypnutí, stejně jako hodinami a minutami. Zvolenou hodnotu lze zvyšovat stiskem tlačítka ON/OFF TIME.
  • ENTER: Při programování času slouží k potvrzení a uložení nastavené doby zapnutí nebo vypnutí do paměti mikrokontroléru.
  • START/STOP: Spouští a zastavuje časovač. Tlačítkem lze časovat kdykoliv během jeho provozu zastavit nebo opět spustit.

Ovládání časového spínače je tedy velice jednoduché, ale přesto si uveďme jednoduchý příklad. Předpokládejme, že je přístroj zapnut a my po 2 minutách potřebujeme sepnout výstupní relé na dobu 20 minut. Poté se musí relé opět vypnou. V tom případě jsou pro nás tedy důležité časy 00:02 a 00:20 – ve formátu hh: mm. Celý postup nastavení je uveden na následujícím klipu:

Stáhněte si prosím Flash Player pro přehrávání videí.

Závěr
Uvedená konstrukce programovatelného časového spínače využívá možnosti moderních mikrokontrolérů a s minimem použitých součástek nabízí maximální komfort. Díky tomu, že je program šířen jako open-source, je možné si jej dále libovolně upravovat a rozšiřovat podle svých potřeb.

Seznam součástek
R1,R2          1k
R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9  10k
C1             22u/16V
C2,C3          100n
C4,C5          22p
D1             LED 3mm R
D2             1N4148
D3             1N4007
DIS1           MC1602 - 16x2
IO1            PIC16F628A
IO2            7805
J1             DJK02
J2             ICSP
J3             RM5/3
Rel1           G2E 5V
Rep1           Piezo
T1             BC337
Tl1,Tl2,Tl3,Tl4 PB1715
X1             4MHz

Více informací a aktuální verzi programu naleznete na webových stránkách: http://embedded-lab.com/blog/?p=1378.

Odkazy & Download:
Domovská stránka autora
Programmable digital timer switch using a PIC Microcontroller
Program pro mikrokontrolér - DOWNLOAD







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk
Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
Komentáře (4):

Zobrazit starší 30 dnů (4)...

host
4. ID: 62068, zaslal host
snapeworts@gmail.com
Nazdar, chcel by som sa spítať či máš nastavenie fuses pre IO PIC.... a krystal 4MHz: Low=????? , High= ?????


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Vývojový kit MEGA328
Nejvýkonnější varianta univerzálního a bohatě vybaveného vývojového kitu s obvodem ATmega328 společnosti ATMEL je vhodná jak pro začátečníky, tak i profesionály.
Skladem od 795 Kč

(c) 2000 - 2013 Pandatron.cz - Elektrotechnický magazín ISSN 1803-6007
Napište nám | Vše o Pandatronu | RSS export | Reklama